(57)【要約】      （修正有）【課題】作業性の良い地盤の補強構造を提供する。【解決手段】地盤の補強構造は、根切り底１上に形成された第１の基礎材料層２と、第１の基礎材料層２上に形成された第２の基礎材料層４と、第１の基礎材料層２と第２の基礎材料層４との間に設置されたシート５と、第１の基礎材料層２の下面から常水位面にまで延びた基礎材料パイル７と、第１の基礎材料層２に埋設された排水用有孔パイプ８とを備えている。基礎材料パイル７は、根切り底１から地盤中を下方に延びた円筒状の縦穴に、砕石を配置して形成されている。排水用有孔パイプ８は、第１の基礎材料層２の前後及び左右の縁部に埋設されている。シート５は、不織布等で形成された矩形の透水性のシート５であり、前後の縁部が押さえ固定手段９で地盤に固定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
根切り底上に形成された基礎と、
該基礎中に配置されて前記基礎を上下に隔てたシートと、
該シートを地盤又は前記基礎に固定する固定手段と、
前記基礎の下面から延びて基礎材料で形成された杭とを備えることを特徴とする地盤の補強構造。
【請求項２】
前記杭の先端は、常水位面まで延びていることを特徴とする請求項１に記載の地盤の補強構造。
【請求項３】
前記基礎に埋設された排水用有孔パイプを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の地盤の補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤の補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
地盤の補強構造としては、下記の特許文献１に記載の構造が提案されている。特許文献１では、上部構造物を建設する地盤全体を掘削して掘削部内にスラグ層を形成し、スラグ層に複数の既製杭を建て込んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２２１８２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の構造では、スラグ層形成のために膨張性及び固化性を有したスラグを用意しなければならず、スラグ層に杭を建て込む作業にも手間がかかった。
【０００５】
本発明は斯かる課題に鑑みてなされたもので、作業性の良い地盤の補強構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的を達成するために、本発明の地盤の補強構造は、根切り底上に形成された基礎と、該基礎中に配置されて前記基礎を上下に隔てたシートと、該シートを地盤に固定する固定手段と、前記基礎の下面から延びて基礎材料で形成された杭とを備えることを特徴とする。
また、本発明は、前記杭の先端は、常水位面まで延びていることを特徴とする。
また、本発明は、前記基礎に埋設された排水用有孔パイプを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、根切り底から地盤中に延びた基礎材料パイルを形成すると共に、根切り底上の基礎材料層中にシートを配置するという簡単な作業で地盤を補強できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態の地盤の補強構造を示す断面図である。
【図２】図１の第１の基礎材料層を示す平面図である。
【図３】図１のシートを示す平面図である。
【図４】試験地盤のＳＷＳ試験結果を示す図である。
【図５】試験体でのシートの配置を示す図である。
【図６】平板載荷試験の装置の概略構成を示す図である。
【図７】荷重と沈下量の関係を示す図である。
【図８】荷重度と沈下量の関係を示す図である。
【図９】各試験体の極限支持力度を示す図である。
【図１０】試験値の長期支持力度を示す図である。
【図１１】試験値の長期支持力度を示す図である。
【図１２】ジオクロスの負担割合を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。
図１に示す地盤１０の補強構造は、根切り底１上に形成された第１の基礎材料層２と、第１の基礎材料層２上に形成された第２の基礎材料層４と、第１の基礎材料層２と第２の基礎材料層４との間に設置されたシート５と、第１の基礎材料層２の下面から常水位面６にまで延びた基礎材料パイル７と、第１の基礎材料層２に埋設された排水用有孔パイプ８とを備えている。
【００１０】
第１の基礎材料層２は、根切り底１上に砕石を配置して形成されている。第２の基礎材料層４は、構造物３を支持するためのものであり、第１の基礎材料層２上に砕石を配置して形成されている。本実施形態では、第１の基礎材料層２及び第２の基礎材料層４で基礎１１が構成されている。
【００１１】
基礎材料パイル７は、根切り底１から地盤１０中を下方に延びた直径４００ｍｍの円筒状の縦穴に、砕石を配置して形成されている。基礎材料パイル７の先端は、常水位面６より下方まで延びている。基礎材料パイル７は、図２に示すように、根切り底１に支配面積が６ｍ２以内となるように配列されて、第１の基礎材料層２の下面から延びている。
【００１２】
排水用有孔パイプ８は、側面に複数の貫通孔を備えた円筒状のパイプであり、第１の基礎材料層２の一対の縁部に埋設されて、排水路に連通している。
【００１３】
シート５は、不織布等で形成された矩形の透水性のシート５であり、図３に示すように、第１の基礎材料層２上に一列に配列されている。各シート５は、第１の基礎材料層２上を延びており、長手方向の縁部が固定手段９で第１の基礎材料層２に固定されている。各シート５は、短手方向の縁部同士が重ね合わされている。固定手段９は、シート５の縁部をアンカー９１で第１の基礎材料層２に固定し、その上に押さえコンクリート９２を打設して構成されている。
【００１４】
地盤１０の補強構造を構築する手順の一例を説明する。
まず、構造物３が構築される地盤１０を掘削して、根切り底１に縦穴を形成した後、縦穴内に砕石を配置して基礎材料パイル７を形成する。続いて、根切り底１上に砕石を配置して第１の基礎材料層２を形成する。第１の基礎材料層２の形成時又はその後には、排水用有孔パイプ８が第１の基礎材料層２に埋設される。
【００１５】
次に、第１の基礎材料層２上にシート５を並べて短手方向の縁部を重ね合わせ、続いて、押さえコンクリート９を打設して各シート５の長手方向の端部を地盤１０に固定する。次に、シート５上に砕石を配置して第２の基礎材料層４を形成し、シート５を第２の基礎材料層４で覆う。
【００１６】
本実施形態によれば、第１の基礎材料層２及び第２の基礎材料層４の砕石がシート５を介して噛み合うことで、第２の基礎材料層４に構造物３から加えられた荷重がシート５を介して分散され、地盤１０の均質性を向上させられる。また、第２の基礎材料層４がシート５で一体化されることから、地盤１０のせん断耐力を増大させることができる。
【００１７】
しかも、過剰間隙水を基礎材料パイル７で吸収し、排水用有孔パイプ８で排水できることから、第１の基礎材料層２の下側の地盤１０で間隙水圧が上昇するのを抑え、地盤１０のせん断耐力を効果的に増大させられる。
【００１８】
上記実施形態では、基礎１１が第１の基礎材料層２及び第２の基礎材料層４の２層で構成されている場合について説明したが、３層以上の層で基礎１１が構成されて、各層間にシート５が配置されていてもよい。また、上記実施形態では、基礎材料パイル７が円柱状に形成されている場合について説明したが、基礎材料パイル７の形状は任意である。また、排水用有孔パイプ８は、第１の基礎材料層２及び第２の基礎材料層４に跨って配置されていても、第２の基礎材料層４に跨って配置されていてもよい。
【００１９】
また、上記実施形態では、基礎材料として砕石を用いた場合について説明したが、他の基礎材料を用いることもできる。また、基礎１１では、各層で異なる種類の基礎材料が用いられていてもよい。また、第１の基礎材料層２上でのシート５の並べ方も上記実施形態での構成には限定されない。また、複数枚のシート５を重ねて並べてもよい。また、上記実施形態では、固定手段９でシート５を第１の基礎材料層２に固定している場合について説明したが、地盤１０に固定してもよい。これにより、シート５を地盤１０と一体化して、地盤１０のせん断耐力を効果的に増大させられる。
【００２０】
シートがどの程度支持力度を負担しているか、試験を行って効果を確認した。
【００２１】
１．試験地盤
試験地盤は、粘性土地盤である。図４に試験地盤のＳＷＳ試験結果を示す。図４には、測定１〜４の４回分の測定結果と、これらの測定結果の平均値とが示されている。
【００２２】
２．試験体
試験体は、図５に示す原地盤，砕石地盤，砕石＋標準シート，砕石＋高張力シートの４体を用いた。試験体の大きさは、９００ｍｍ×９００ｍｍである。砕石＋標準シート及び砕石＋高張力シートでは、図５（ｃ）に示すようにシートを配置した。
【００２３】
３．試験方法
試験方法は、平板載荷試験の基準に準じた。載荷は、図６に概略構成を示すように、重機を反力体とした油圧ジャッキを用いた装置で行った。載荷板は、φ３００ｍｍの円盤である。計測は試験体の荷重度と沈下量を記録した。
【００２４】
４．試験結果
４．１．極限支持力度
図７荷重と沈下量の関係を示す。沈下量に対する荷重の大きさは、原地盤＜砕石地盤＜砕石＋標準シート＜砕石＋高張力シートであった。
【００２５】
図８は荷重度と沈下量／３０の関係を示している。極限支持力度は載荷板φ３００ｍｍの１０％の沈下量である３０ｍｍでの荷重度とした。
【００２６】
図９に各試験体の極限支持力度q(kN/m2)を示す。
載荷板径の１０％沈下時を極限支持力度として、標準シートを用いた場合は２００ｋＮ／ｍ２程度，高張力シートを用いた場合は４６０ｋＮ／ｍ２程度と何れも原地盤，砕石地盤より大きな値を得ることができ、ジオクロスを用いた効果が確認できた。
【００２７】
４．２．長期支持力度
図１０，図１１に試験値の長期支持力度を示す。長期支持力度は，極限支持力度の１／３とした。
【００２８】
ジオクロスの支持力度は図１０，図１１に示すように、沈下量が同じ値のときの支持力度から求めた。ジオクロスの負担割合は、図１２に示すように、標準シートを用いた場合は長期支持力度の６６．８％，高張力シートを用いた場合は長期支持力の７７．９％である。これらの結果から、長期支持力度でもジオクロスを用いた効果が確認できた。
【符号の説明】
【００２９】
１            根切り底
１１          基礎
２            第１の基礎材料層
３            構造物
４            第２の基礎材料層
５            シート
６            常水位面
７            基礎材料パイル（杭）
８            排水用有孔パイプ
９            固定手段
９１          アンカー
９２          押さえコンクリート
１０          地盤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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